溫度計(jì)的(dí)原(yuán)理(lǐ):利(lì)用固體,液(yè)體(tǐ),氣體(tǐ)受溫度(dù)的影響而熱(rè)脹(zhàng)冷縮(suō)的(dí)現象;在定(dìng)容條(tiáo)件(jiàn)下,氣體(或蒸(zhēng)氣)的壓(yā)強因不同溫度而變(biàn)化(huà);熱電(diàn)效應的作用(yòng);電阻(zǔ)隨(suí)溫度的變化而(ér)變化;熱輻射的影響(xiǎng)等(děng)。隨著科學技術(shù)的發(fā)展和現代工(gōng)業技(jì)術(shù)的需要,測溫技術(shù)也不斷地改(gǎi)進(jìn)和(hé)提(tí)高(gāo)。由於測溫(wēn)範圍越來(lái)越廣,根(gēn)據(jù)不(bù)同(tóng)的要求,又製造出不(bù)同需要的測(cè)溫儀器(qì)。
下(xià)麵(miàn)介(jiè)紹(shào)幾種:
1,氣(qì)體(tǐ)溫度計(jì):多(duō)用(yòng)氫氣或氦(hài)氣(qì)作(zuò)測溫物(wù)質(zhì),因為氫(qīng)氣和(hé)氦氣的液化(huà)溫度(dù)很低,接(jiē)近於零度,故它的測溫範(fàn)圍很(hěn)廣。這(zhè)種溫度(dù)計度(dù)很高,多用(yòng)於精(jīng)密測量(liáng)。
2,電阻溫(wēn)度計:分為金屬電阻(zǔ)溫度(dù)計和半(bàn)導體(tǐ)電(diàn)阻(zǔ)溫(wēn)度(dù)計,都是根據(jù)電阻值隨溫度的(dí)變(biàn)化(huà)這一特(tè)性(xìng)製(zhì)成的(dí)。金(jīn)屬溫度計主要有用(yòng)鉑,金,銅(tóng),鎳等純金(jīn)屬(shǔ)的及銠鐵,磷青(qīng)銅合金(jīn)的;半導體溫度計主(zhǔ)要(yào)用碳(tàn),鍺等。電阻(zǔ)溫(wēn)度計使用(yòng)方便可靠(kào),已廣(guǎng)泛應用。它的測(cè)量範(fàn)圍(wéi)為-260℃至600℃左右。
3,溫差電(diàn)偶溫(wēn)度(dù)計:是(shì)一(yī)種(zhǒng)工業上廣泛(fàn)應(yīng)用的測溫(wēn)儀器。利(lì)用溫(wēn)差電(diàn)現(xiàn)象(xiàng)製成(chéng)。兩(liǎng)種不同(tóng)的金(jīn)屬絲(sī)焊(hàn)接在(zài)一(yī)起形成工作(zuò)端,另兩(liǎng)端與(yǔ)測(cè)量儀(yí)表連(lián)接,形(xíng)成電(diàn)路(lù)。把工(gōng)作端(duān)放在被測溫(wēn)度處(chǔ),工作(zuò)端(duān)與(yǔ)自由端溫(wēn)度不同時(shí),就會出現電動勢(shì),因(yīn)而有電流(liú)通過回(huí)路。通過電(diàn)學量(liáng)的測(cè)量(liáng),利用已知處的溫度(dù),就可以(yǐ)測(cè)定另一處(chǔ)的(dí)溫度。它適(shì)用於(yú)溫差較大(dà)的(dí)兩種物(wù)質之間,多用(yòng)於高溫(wēn)和低(dī)濁測量。有的溫(wēn)差(chà)電偶(ǒu)能測(cè)量(liáng)高達(dá)3000℃的(dí)高溫,有的(dí)能(néng)測接(jiē)近零(líng)度的低溫(wēn)。
4,高溫(wēn)溫(wēn)度計:是指專(zhuān)門(mén)用(yòng)來測(cè)量(liáng)500℃以上(shàng)的溫(wēn)度(dù)的(dí)溫(wēn)度(dù)計,有(yǒu)光測(cè)溫(wēn)度計(jì),比(bǐ)色溫度(dù)計和輻射溫度(dù)計(jì)。高溫溫(wēn)度計的原(yuán)理和構(gòu)造都比較復雜,這裏(lǐ)不(bù)再討論。其(qí)測(cè)量範(fàn)圍為500℃至3000℃以上,不(bù)適用(yòng)於測量低溫。
5,指針式溫度計:是(shì)形如儀(yí)表盤(pán)的(dí)溫(wēn)度(dù)計,也(yě)稱(chēng)寒暑(shǔ)表,用來測室(shì)溫(wēn),是用(yòng)金屬的熱脹冷縮原理(lǐ)製成的。它是以(yǐ)雙金屬片做(zuò)為(wéi)感(gǎn)溫元件,用(yòng)來控製(zhì)指針。雙(shuāng)金屬片通常是用銅(tóng)片和鐵(tiě)片鉚(mǎo)在(zài)一(yī)起(qǐ),且銅片在左,鐵片(piàn)在右。由於(yú)銅(tóng)的(dí)熱脹冷(lěng)縮(suō)效(xiào)果要比(bǐ)鐵(tiě)明(míng)顯(xiǎn)的多,因(yīn)此當(dāng)溫度(dù)升高(gāo)時,銅片牽拉鐵片(piàn)向右彎(wān)曲,指針(zhēn)在雙(shuāng)金(jīn)屬片(piàn)的帶動下就向(xiàng)右(yòu)偏(piān)轉(zhuǎn)(指(zhǐ)向高溫);反之(zhī),溫(wēn)度變(biàn)低(dī),指針在(zài)雙金屬片(piàn)的帶(dài)動下就向左(zuǒ)偏轉(指向(xiàng)低溫)。
6,玻璃(lí)管溫度計(jì):玻璃管溫度(dù)計(jì)是利用熱脹冷(lěng)縮的原(yuán)理(lǐ)來(lái)實現(xiàn)溫度的(dí)測量(liáng)的(dí)。由於(yú)測溫(wēn)介(jiè)質的(dí)膨脹(zhàng)係數(shù)與沸點及(jí)凝(níng)固點的(dí)不(bù)同(tóng),所(suǒ)以(yǐ)我們常(cháng)見的玻璃(lí)管溫度(dù)計主要有(yǒu):煤油溫度(dù)計,水(shuǐ)銀溫(wēn)度計,紅鋼(gāng)筆水(shuǐ)溫(wēn)度(dù)計(jì)。他的優點(diǎn)是結構簡單(dān),使用方(fāng)便(biàn),測量精(jīng)度相對較(jiào)高(gāo),價格低廉。缺點是(shì)測(cè)量上下(xià)限和精度(dù)受玻(bō)璃(lí)質(zhì)量(liáng)與測溫介質(zhì)的(dí)性質(zhì)限製。且(qiě)不(bù)能(néng)遠傳,易碎(suì)。
7,壓力式(shì)溫度(dù)計:壓力式溫(wēn)度(dù)計是利用封閉容器(qì)內(nèi)的液體,氣體或(huò)飽和(hé)蒸氣(qì)受熱(rè)後產生(shēng)體積膨脹或(huò)壓力變化(huà)作為測(cè)信號。它的基(jī)本(běn)結構(gòu)是由(yóu)溫(wēn)包(bāo),毛(máo)細管和(hé)指(zhǐ)示表三部(bù)分組成(chéng)。壓(yā)力式溫(wēn)度(dù)計的(dí)優點(diǎn)是:結(jié)構簡單,機械強度高(gāo),不(bù)怕震(zhèn)動(dòng)。價(jià)格低廉(lián),不(bù)需(xū)要外部(bù)能源(yuán)。缺點(diǎn)是(shì):測溫範圍(wéi)有限(xiàn)製(zhì),一般(bān)在-80~400℃;熱(rè)損(sǔn)失(shī)大(dà)響(xiǎng)應(yīng)時(shí)間較(jiào)慢。
8,轉動(dòng)式溫(wēn)度(dù)計:轉動(dòng)式(shì)溫度(dù)計是由(yóu)一(yī)個卷曲的雙金屬(shǔ)片製成。雙金(jīn)屬片(piàn)一(yī)端固定,另一端(duān)連接(jiē)著指針。兩(liǎng)金屬片(piàn)因(yīn)膨脹程度不(bù)同,在(zài)不同溫度下(xià),造成雙金屬(shǔ)片卷曲(qū)程度不同,指針(zhēn)則隨之指(zhǐ)在刻(kè)度(dù)盤上(shàng)的不(bù)同(tóng)位置(zhì),從刻度盤上(shàng)的讀數,便可(kě)知其溫(wēn)度(dù)。
9,半導體溫(wēn)度(dù)計(jì):半導體(tǐ)的電阻(zǔ)變(biàn)化和金屬不(bù)同,溫度升(shēng)高(gāo)時,其(qí)電阻反而(ér)減(jiǎn)少,並(bìng)且變(biàn)化(huà)幅度(dù)較大(dà)。因(yīn)此少(shǎo)量的溫(wēn)度變(biàn)化也可(kě)使(shǐ)電阻產(chǎn)生明顯的(dí)變化,所製成(chéng)的溫度計(jì)有(yǒu)較高的(dí)精密度,常(cháng)被(bèi)稱為感溫器(qì)。
10,熱(rè)電(diàn)偶(ǒu)溫(wēn)度(dù)計:熱電(diàn)偶(ǒu)溫度計是由(yóu)兩條(tiáo)不(bù)同金屬連接(jiē)著(zhuó)一個靈(líng)敏(mǐn)的電(diàn)壓計(jì)所組成(chéng)。金屬接點(diǎn)在(zài)不(bù)同的溫(wēn)度下(xià),會(huì)在金屬(shǔ)的兩端產生不(bù)同的(dí)電(diàn)位(wèi)差。電(diàn)位(wèi)差非(fēi)常微小,故(gù)需(xū)靈(líng)敏(mǐn)的電壓(yā)計才能(néng)測得(dé)。由(yóu)電壓(yā)計(jì)的讀數,便(biàn)可(kě)知道溫(wēn)度為(wéi)何。
11,光測高(gāo)溫(wēn)計(jì):物(wù)體(tǐ)溫(wēn)度若高到會(huì)發(fā)出(chū)大量的可(kě)見(jiàn)光(guāng)時,便可利用測量其熱(rè)輻(fú)射的(dí)多寡以(yǐ)決(jué)定其(qí)溫度,此種(zhǒng)溫(wēn)度(dù)計即為(wéi)光(guāng)測溫度(dù)計。此溫度計(jì)主(zhǔ)要(yào)是(shì)由(yóu)裝(zhuāng)有紅(hóng)色(sè)濾(lǜ)光鏡(jìng)的望遠鏡及一組帶有小燈(dēng)泡,電(diàn)流計(jì)與可變(biàn)電(diàn)阻(zǔ)的電路製成。使(shǐ)用前(qián),先建立燈(dēng)絲不同(tóng)亮(liàng)度(dù)所對應(yīng)溫(wēn)度與電流計上的(dí)讀數的(dí)關(guān)係。使(shǐ)用(yòng)時,將望(wàng)遠(yuǎn)鏡對(duì)正待(dài)測物,調整(zhěng)電阻,使(shǐ)燈泡的(dí)亮度與待測(cè)物(wù)相(xiāng)同(tóng),這時從(cóng)電(diàn)流(liú)計(jì)便(biàn)可(kě)讀(dú)出待測物(wù)的溫度了(liǎo)。
12,液晶溫度計(jì):用不(bù)同(tóng)配(pèi)方製(zhì)成的液(yè)晶(jīng),其相(xiāng)變溫度不(bù)同(tóng),當其相變時,其光學性(xìng)質(zhì)也會(huì)改變,使液晶(jīng)看起(qǐ)來變了色。如(rú)果將不同相變溫度液晶塗在一張紙上,則由液晶(jīng)顏(yán)色的(dí)變化(huà),便可(kě)知(zhī)道溫度為(wéi)何。此溫度計之優點是(shì)讀(dú)數(shù)容易(yì),而缺(quē)點(diǎn)是度(dù)不(bù)足,常用於觀賞(shǎng)用(yòng)魚(yú)缸(gāng)中(zhōng),以指(zhǐ)示水溫(wēn)。